一种基于线性菲涅尔聚光的连续式相变储热系统技术方案

技术编号:43300669 阅读:22 留言:0更新日期:2024-11-12 16:16
本发明专利技术公开一种基于线性菲涅尔聚光的连续式相变储热系统,包括低温储罐、高温储罐、相变颗粒球、螺旋上料装置、线性菲涅尔聚光集热装置、软管、阀门、进料口、出料口等部件。在光照期间,相变颗粒球在重力驱使下不断从低温储罐,经过进料口、软管、集热腔、出料口向高温储罐运动。同时,线性菲涅尔聚光集热装置,将太阳光聚集到集热腔中的相变颗粒球表面并被相变材料吸收,将太阳能转化为相变材料的潜热储存。放热后的相变颗粒球经螺旋上料装置,从高温储罐回到低温储罐,完成一次储热放热循环。本发明专利技术提高了集热效率,增强了内部相变材料的对流,相较于固定床,提高了传热性能。且取消了传热流体、风机等部件,减少了漏热,系统能量利用效率得到显著提升。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于太阳能利用,具体涉及一种基于线性菲涅尔聚光的连续式相变储热系统


技术介绍

1、太阳能具有储量丰富、清洁无污染等优点,得到了广泛关注。然而太阳能具有间歇性和波动性的特点,造成其无法实现连续的能量输出,因此需要结合高效储能技术才能实现太阳能利用系统的稳定运行。相变储热技术具有储热密度大以及储放热过程温度稳定等优点而受到青睐,其中相变颗粒填充床具有结构简单、成本低廉等优点,广泛用于太阳能光热利用系统。但是目前应用的相变颗粒床主要是固定床,需要借助空气、导热油或者熔盐等流体作为换热介质实现储热,这将带来一系列问题。首先,空气密度和比热容很低,载热能力有限,必须以较高的流速通过颗粒床,而颗粒床具有较大的流动阻力,对泵功消耗过大;作为传热流体的熔盐在热量供应不足时容易凝固;导热油具有易燃性,对环境不友好。其次,集热管表面与流体之间存在一定的传热温差,流体与相变储热材料之间又存在一定的传热温差,这将造成集热管表面温度较高,对外热损失较大。再次,相变颗粒球在填充床内位置固定,熔化过程中颗粒球内部自然对流比较微弱,传热性能不佳。此外,压缩机以及流体管道等部件本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种基于线性菲涅尔聚光的连续式相变储热系统,其特征在于:包括依次连通的低温储罐(1)、进料阀门(2)、进料口(4)、进料软管(5)、线性菲涅尔聚光集热装置(6)、出料软管(8)、出料口(9)、出料阀门(10)、高温储罐(11)以及螺旋上料装置构成的循环回路,与线性菲涅尔聚光集热装置(6)、进料阀门(2)和出料阀门(10)连接的控制模块;相变颗粒球在循环回路中循环;其中低温储罐(1)位于高位,高温储罐(11)位于低位;

2.根据权利要求1所述的一种基于线性菲涅尔聚光的连续式相变储热系统,其特征在于:所述集热腔(64)底面为石英玻璃(643),内部安装有金属网架(642),所...

【技术特征摘要】

1.一种基于线性菲涅尔聚光的连续式相变储热系统,其特征在于:包括依次连通的低温储罐(1)、进料阀门(2)、进料口(4)、进料软管(5)、线性菲涅尔聚光集热装置(6)、出料软管(8)、出料口(9)、出料阀门(10)、高温储罐(11)以及螺旋上料装置构成的循环回路,与线性菲涅尔聚光集热装置(6)、进料阀门(2)和出料阀门(10)连接的控制模块;相变颗粒球在循环回路中循环;其中低温储罐(1)位于高位,高温储罐(11)位于低位;

2.根据权利要求1所述的一种基于线性菲涅尔聚光的连续式相变储热系统,其特征在于:所述集热腔(64)底面为石英玻璃(643),内部安装有金属网架(642),所述金属网架(642)为相变颗粒球(7)提供轨道供其滚动,避免相变颗粒球(7)与石英玻璃(643)直接接触,进而降低石英玻璃(643)表面温度,从而减少热损失。

3.根据权利要求1所述的一种基于线性菲涅尔聚光的连续式相变储热系统,其特征在于:所述集热腔(64)外侧贴有隔热材料,内表面添加反光涂层。

4.根据权利要求1所述的一种基于线性菲涅尔聚光的连续式相变储热系统,其特征在于:所述出料阀门(10)的开度通过控制模块控制以实现自动调节,当进入出料口(9)的相变颗粒球(7)温度经测量发现低于设定温度,即保证相变材料完全融化的温度,出料阀门(10)的开度自动减小;当进入出料口(9)的相变颗粒球(7)温度高于设定的温度上限时,出料阀门(10)的开度自动增大。

5.根据权利要求1所述的一种基于线性菲涅尔聚光的连续式相变储热系统,其特征在于:所述装置支架包括固定支架(61)、聚光模块支架(62)、集热腔支架(63)、连杆(66)和滑轨(68),所述聚光模块支架(62)一端通过转轴与固定支架(61)连接;所述集热腔支架(63)与聚光模块支架(62)固定安装;所述滑轨(68)固定在固定支架(61)上,...

【专利技术属性】
技术研发人员:陶于兵叶豪党科健贾浩洋晏文杰
申请(专利权)人:西安交通大学
类型:发明
国别省市:

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